届中考科学培优讲义专题集训第19讲水和溶液.docx

1、届中考科学培优讲义专题集训第19讲水和溶液第19讲 水和溶液知识梳理【复习重点】一、水的组成与电解水实验1.水是由氢元素和氧元素组成的，一个水分子是由两个氢原子与一个氧原子构成的。电解水实验中与电源正极相连的试管生成的气体是氧气，与电源负极相连的试管生成的是氢气。生成的氧气与氢气的体积比为12，质量比为81。2.判断正极产生的气体为氧气的方法是用带火星的木条接近玻璃管尖嘴，木条能复燃；判断负极产生的气体为氢气的方法是用点燃的火柴接近玻璃管尖嘴，气体可燃烧并产生淡蓝色的火焰。在氢气的火焰上方罩一只干冷的烧杯,会出现水雾或水珠。二、溶液固、液、气体溶解在液体里所形成的均一、稳定的混合物叫作溶液。溶

2、液包括溶质和溶剂两部分,水、酒精等液体是常见的溶剂,固、液、气体均可作为溶质。溶液的质量=溶质的质量+溶剂的质量。溶液的特点：均一、稳定。三、浊液悬浊液是固体小颗粒悬浮在液体里而形成的物质,如石灰水、泥水、血液等。乳浊液是小液滴分散到液体里形成的物质,如牛奶、肥皂水等。浊液不稳定，久置会分层。溶液、悬浊液、乳浊液都属于混合物。四、饱和溶液与不饱和溶液1.饱和溶液与不饱和溶液两个前提条件：（1）在一定温度下；（2）在一定量的溶剂里。否则饱和溶液与不饱和溶液就没有确定的意义。饱和溶液是对一定的溶质而言的。如在某温度下的蔗糖饱和溶液是对蔗糖饱和的,不能再溶解蔗糖,若加入其他溶质如食盐,仍可继续溶解。

3、2.饱和溶液与不饱和溶液相互转化的方法：增减溶剂、改变温度、增减溶质。3.浓溶液与稀溶液：溶有较多溶质的是浓溶液，溶有较少溶质的是稀溶液。饱和溶液不一定是浓溶液,如澄清石灰水虽然饱和,但因其溶解度很小,是很稀的溶液。不饱和溶液也不一定是稀溶液，如蔗糖的溶解度很大,但很浓的蔗糖水不一定饱和。五、溶解度在一定温度下,某物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量为该物质在这种溶剂里的溶解度。溶解度必须带单位（g）。溶解度可以定量表示物质溶解的能力。气体的溶解度是指在压强为101kPa和一定温度时，气体溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体的体积。六、影响物质的溶解能力大小的因素内因：由溶质和溶剂的

4、性质决定。外因：与温度有关。气体溶解度的外因：温度和压强。七、溶解度曲线1.以温度为横坐标,溶解度为纵坐标可形象地看出物质的溶解度随温度变化的情况。2.溶解度曲线的变化规律：（1）大多数固体物质的溶解度随着温度的升高而增大，如硝酸钾、硝酸钠等。（2）少数固体物质的溶解度随着温度的升高而略有增大,如氯化钠（食盐）。（3）极少数固体物质的溶解度随着温度的升高而减小,如氢氧化钙。（4）气体的溶解度不仅取决于气体的性质,还取决于压强和温度。当温度不变时,随着压强的增大，气体的溶解度也增大；气体的溶解度一般随着温度的升高而减小。八、溶解度（S）的计算九、溶质的质量分数1.计算：溶质的质量分数2.配制溶质

5、质量分数一定的溶液的步骤：（1）计算（溶剂和溶质的质量或体积）；（2）称量（固体：用天平称取；液体：用量筒量取）；（3）溶解（装瓶,并贴上标签）。十、结晶1.结晶通常用于分离含有几种可溶性固体的混合物。2.结晶的方法：（1）蒸发溶剂：一般适用于溶解度受温度影响较小的物质,如海水晒盐。（2）冷却热饱和溶液：适用于溶解度受温度影响较大的物质,如硫酸铜晶体的形成。十一、水的净化1.水的净化方法：沉淀法、过滤法、蒸馏法。明矾溶于水后生成胶状物，能吸附杂质使杂质沉降；活性炭能吸附溶解于水中的一些杂质。 2.自来水的净化过程包括物理过程和化学过程。3.软水与硬水：溶有较多钙、镁离子的水叫作硬水，不含或含较

6、少钙、镁离子的水叫作软水。日常生活中可用肥皂水充分振荡来鉴别硬水与软水，浮渣较多的是硬水，泡沫较多的是软水。煮沸水可以降低水的硬度。【复习难点】1.电解水实验中，正极与负极产生的气体体积比为12，但在实际实验中，若考虑到气体溶解度的因素，由于氧气在水中的溶解度大于氢气，故收集到的氧气与氢气的体积比一般会略小于12。2.溶液中只要有水,一般把水作为溶剂,而不考虑水的质量占整个溶液的比例大小。不指明溶剂的溶液,一般指的是水溶液。3.悬浊液和乳浊液不是根据是下沉还是上浮来区分的,而是根据是固体颗粒还是液体放入另一液体来区分的。不能根据是否透明来区分溶液、悬浊液和乳浊液,因为这三种混合物都可能有显示为

7、透明或有各种颜色的情况。4.溶解度的四个关键词:（1）一定的温度；（2）100g溶剂；（3）达到饱和；（4）溶质的质量。溶解度就是一定温度下,100g溶剂中能溶解的溶质的最大质量。5.溶解性与溶解度不同,溶解性是指一种物质溶解在另一种物质里的能力,它与溶质、溶剂的性质有关。通常用易溶（20时溶解度在10g以上）、可溶（溶解度在110g）、微溶（溶解度在0.011g）、难溶（溶解度小于0 01g）,绝对不溶的物质是不存在的。6.溶解度曲线的意义：（1）溶解度曲线表示某物质在不同温度下的溶解度或溶解度随温度变化的情况。（2）溶解度曲线上的每一点表示该物质在此温度下的溶解度,溶液必须是饱和溶液。（3

8、）两条曲线的交点表示两种溶质在同一温度下具有相同的溶解度。（4）在溶解度曲线下方的点,表示溶液是不饱和溶液。（5）在溶解度曲线上方靠近曲线的点表示过饱和溶液（在较高温度下制成饱和溶液,慢慢地降到室温,溶液中溶解的溶质质量超过室温的溶解度,但尚未析出晶体时的溶液叫过饱和溶液）。7.对于溶液的稀释或蒸发浓缩的计算,要抓住溶液的稀释或蒸发浓缩前后溶质的质量不变,即浓溶液的质量浓溶液中溶质的质量分数稀溶液的质量稀溶液中溶质的质量分数。【易考点】1.电解水实验中产生的气体体积比与质量比。2.饱和溶液的概念理解。3.溶解度曲线的分析,结合饱和溶液与不饱和溶液的转变。4.有关溶解度的计算。5.质量分数的计算

9、,常穿插于其他化学计算之中。6.溶液的稀释与配制。考点精析考点一 对电解水实验的掌握例1、关于电解水实验的说法中，正确的是（）A实验证明水是由氢气和氧气组成的B电解水时在正极产生氧气C水中氢、氧元素的质量比为21D水分子是由氢分子和氧原子构成的【解题思路】电解水生成氢气和氧气，与正极相连的试管生成的气体是氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，该实验证明了水是由氢元素和氧元素组成的，水的化学式为H2O可知氢、氧元素的质量比=216=18。分子是由原子构成的，所以水分子中不能含有氢分子。【参考答案】B【方法归纳】电解水时，与正极相连的试管生成的气体是氧气，较少；与负极相连的试管生成的是

10、氢气，较多；氢气的体积是氧气体积的2倍；据此结合分解反应的特征等进行分析判断即可。【易错误区】电解水生成的氢气与氧气的质量比是18，体积比是21，学生容易将两者搞混淆。考点二 不饱和溶液与饱和溶液的转化例2、现对某物质A的溶液进行恒温蒸发。若蒸发10g水析出ag固体;若蒸发20g水析出bg固体;若蒸发30g水析出cg固体。则下列各关系式中,正确的是（）A.c=a+b B.c=2b-aC.c=2b+a D.c=2a+b【解题思路】虽然原溶液未指明是否饱和,但由于第一次蒸发水分后有固体析出,所以第一次析出后所得溶液一定为饱和溶液,则第二次蒸发可以看作是在第一次蒸发的基础上继续蒸发掉10g水,同样第

11、三次可以看作是在第二次蒸发的基础上继续蒸发掉10g水。根据溶解度的概念可知第二次和第三次多蒸发的10g水析出的固体质量是相等的。【参考答案】B【方法归纳】解答有关溶解度的计算题,溶液必须是饱和溶液,否则数据不可用。【易错误区】将刚开始时的A溶液当作饱和溶液来思考解题。考点三 物质溶解度概念的应用例3、在20时,50g水中最多能溶解40g A物质;30时,25g水中最多能溶解20g B物质。则A和B两种物质的溶解度的关系是（）A.SASB B.SA=SB C.SASB D.无法确定【解题思路】在一定量的溶剂中最多溶解某物质的质量,说明该溶液已经达到饱和。按照溶解度的定义计算其溶解度如下：A物质的

12、溶解度SA=100g=80g；B物质的溶解度SB=100g=80g。所以,如果不对溶解度的定义进行深层次的理解,容易误选B选项。由于A和B两种物质所对应的温度不相同,故两者的溶解度是无法进行比较的。【参考答案】D【方法归纳】本题对溶解度的概念进行了另一种较为抽象的理解,关键在于两者的温度不同。【易错误区】若不对溶解度的定义进行深层次的理解,容易误选B。考点四 物质溶解度曲线的应用例4、A、B两种化合物的溶解度曲线如图所示。现要用结晶法从A和B的混合物中提取A（不考虑A、B共存时对各自溶解度的影响）。（1）取60g混合物,将它溶于100g热水中,然后冷却到20。若要使A析出而B不析出,则混合物中

13、A的质量分数应在什么范围？（写出推理及计算过程）（2）取w g混合物,将它溶于100g热水中,然后冷却到10,若仍然要A析出而B不析出,请写出在这种情况下混合物中A的质量分数（A%）应该满足的关系式（以w,a,b表示）。当wa+b时,A% 。【解题思路】（1）要想达到题中要求,必须使B物质在20时溶解在100g水中未达到饱和或者恰好刚刚饱和,根据曲线可知20时B物质的溶解度为20g,因此混合物中物质B的质量不能超过20g,则A物质的质量在混合物中至少应为40g。（2）要使A析出而B不析出,至少要满足：A%=。当w；当wa+b时,即a。【参考答案】（1）为达到题中要求，混合物中B物质的质量不超过

14、20g,则A物质的质量至少应为60g-20g=40g。此时混合物中A的质量分数A%=100%66.7%。所以冷却至20,若使A析出而B不析出,混合物中A的质量分数应在66.7%100%的范围内。（2）【方法归纳】20时要使B物质不析出,对于100g水,B的质量必须不大于其溶解度20g。同理,100g水中,10时要使B物质不析出,B的质量不能大于b g。【易错误区】第（2）小题,用符号和代数式来代替数字进行分析和解题是许多学生的弱项,应加强练习。考点五 溶质质量分数与溶解度的联系例5、t时，Na2CO3溶解度为Ag，现有饱和Na2CO3溶液 （100+A） g，溶质质量分数为a%； 向该溶液中投

15、入无水碳酸钠Ag，静置后析出碳酸钠晶体（Na2CO310H2O）Bg；加水使晶体全部溶解，所得溶液质量分数为a%，则加入水的质量为 （） A.(100+A)g B.100gC.(100-)g D.(100-Aa%)g【解题思路】t时，Na2CO3溶解度为Ag，现有饱和Na2CO3溶液（100+A） g，溶质质量分数为a%。向该溶液中投入无水碳酸钠Ag，静置后析出碳酸钠晶体（Na2CO310H2O）Bg；加水使晶体全部溶解，所得溶液质量分数为a%。说明所得溶液还是该温度下的饱和溶液，所以就相当于计算该温度下溶解Ag无水碳酸钠所需要的水的质量，该温度下，Na2CO3溶解度为Ag，说明100g水该温

16、度下正好饱和。所以加入水的质量为100g。【参考答案】B【方法归纳】根据固体溶解度的概念和同一温度下同种物质的饱和溶液中溶质的质量分数=100%解答。【易错误区】本题干扰项较多，若未能正确理解溶解度的概念易得出错误的答案。考点六 溶质质量分数的计算、溶液的配制和稀释例6、40时,要使100g质量分数为20%的食盐溶液变为质量分数为10%的溶液,可以采用的方法是 。（在40时，氯化钠的溶解度为36.6g）将温度降到20加入80g水加水使溶液的质量为200g蒸发水,析出10g固态食盐加入200g质量分数为5%的食盐溶液【解题思路】对照质量分数的概念逐项分析或计算加以判断。将温度从40降到20,并不

17、能析出多少食盐,因为食盐溶解度受温度影响不大。加入80g水后溶液中溶质的质量分数为：食盐%=100%=11.1%。加入水后使溶液的质量为200g,此时溶液中溶质的质量分数为：食盐%=100%=10%。蒸发水,析出10g食盐后，溶液变为饱和溶液，饱和食盐溶液中溶质的质量分数为：食盐%=100%=26.8%。加入200g质量分数为5%的食盐溶液后溶质的质量分数:食盐%=100%=10%。【参考答案】【方法归纳】本题是考查关于溶液组成知识的一道综合性较强的试题。解答本题的关键在于充分理解和应用溶质质量分数的定义。【易错误区】误认为温度降低后，食盐的溶解度会降低相同的幅度而错选,或对质量分数理解及计算

18、不熟练而错选两项。探究提升例、在我国某些地区有一种“冬天捞碱,夏天晒盐”的说法。这里的“碱”是指Na2CO3,“盐”是指NaCl。这样捞得的“碱”中含有少量的NaCl。某化学课外活动小组为了解释捞碱、晒盐的原理和测定“碱”样品中Na2CO3的含量进行了以下探究。【查阅资料】Na2CO3和NaCl的溶解度曲线如图所示。（1）根据上图回答：t1时，Na2CO3的溶解度为 g；t2时，Na2CO3的溶解度 （填“”“”或“=”）NaCl的溶解度。“冬天捞碱”的原因是由于Na2CO3的溶解度随温度的降低而 （填“增大”“减小”或“不变”）。“夏天晒盐”是利用 （填字母）的方法,使NaCl晶体析出。A.

19、风吹日晒,使溶剂蒸发B.温度升高,使NaCl溶解度增大【实验步骤】第一步：称取34.6g“碱”样品。第二步：将样品放入130g稀盐酸中,固体全部溶解,恰好完全反应。其化学方程式为：Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2第三步：完全反应后,称得溶液的总质量为151.4g。【数据分析】（2）若产生的二氧化碳气体全部逸出,试计算（结果保留一位小数）：产生二氧化碳气体的质量。34.6g“碱”样品中碳酸钠的质量。“碱”样品中碳酸钠的质量分数。【继续探究】（3）计算反应后所得溶液中氯化钠的质量分数。【解题思路】根据溶解度曲线的意义及溶解度受温度变化的影响来完成该部分小题的解答；根据题目的条件可以

20、知道所发生的反应为碳酸钠和盐酸的反应,该反应生成了二氧化碳,反应中溶液质量减少的量即为二氧化碳气体的质量,所以可以根据二氧化碳气体的质量结合碳酸钠和盐酸的反应来完成【数据分析】和【继续探究】部分。【参考答案】【查阅资料】a = 减小 A【数据分析】根据题意可知生成二氧化碳气体的质量为：34.6g+130g-151.4g=13.2g,设34.6g“碱”样品中碳酸钠的质量为x,生成氯化钠的质量为y。所以碳酸钠的质量分数为：Na2CO3%=答：产生二氧化碳气体的质量为13.2g；34 6g“碱”样品中碳酸钠的质量为31.8g；“碱”样品中碳酸钠的质量分数91 9%。【继续探究】氯化钠的质量为：34.6g-31.8g+35.1g=37.9g；所以反应后溶液中氯化钠的质量分数为：NaCl%=100%=25.0%答：反应后所得溶液中氯化钠的质量分数为25.0%。【方法归纳】熟练掌握溶解度曲线的意义,能够熟练的运用质量守恒定律以及依据化学方程式进行相关的计算。【易错误区】计算所得溶液中氯化钠的质量分数时,不能准确求出氯化钠质量。【考点范围】分析溶解度曲线、结晶、根据化学方程式计算、质量分数的计算等。